① 地下水系統研究方法
地下水系統研究的總目標主要是研究地下水系統各要素之間及與環境之間的定性或定量關系，建立地下水系統的概念模型，進而建立地下水系統的數學模型，用以進行地下水資源評價和科學管理。在實現總目標的過程中，除了傳統的水文地質理論方法和技術外，還需要應用地下水系統和系統工程的思想，緊緊圍繞地下水系統各要素之間及與環境之間的主要關系展開研究。主要的研究內容和研究方法有以下幾個方面。
一、地下水系統環境分析
環境通常是指存在於系統外的與系統有密切聯系的物質的、經濟的、信息的和人際的相關因素的總稱。環境的變化將通過輸入使系統發生變化，系統本身活動也可通過輸出引起環境發生變化。與地下水系統有密切聯系的環境分為三類:自然環境、技術經濟環境和社會環境。自然環境包括生態環境、地質環境、地表水系統和相鄰地下水系統等。天然條件下，地下水系統一般通過自然邊界(如斷層邊界、含水層與不透水層的接觸界面、含水層上覆的透水層接觸界面等)與環境處於動平衡狀態。地下水系統從環境中獲得降水入滲或河水滲漏等補給，而又以泉等形式排泄於地表水系統。人類開發地下水之後，地下水與系統的動態平衡被打破，帶來一系列環境問題，導致地下水系統的輸入和輸出發生變化。技術經濟環境包括技術水平、經濟實力和科技發展因素。這些因素直接影響對地下水的開采，如受抽水設備和抽水費用限制，抽水井中地下水的降深不能大於一定的允許降深，地下水埋藏深的地區不宜開采等。社會環境包括政治、法律、政策、制度和經濟發展規劃等因素，要求地下水的開發利用要注重社會效益，如為保證下遊河流一定的河流量等。
地下水系統環境分析的目的在於:①劃分地下水系統的邊界;②確定地下系統的輸入、輸出變數;③論證地下水系統與環境之間的相互關聯、相互制約的關系，如果需要建立地下水系統管理模型，則需進一步確定地下水系統最優管理模型的約束條件(周仰效，1987)。
二、地下水系統結構分析
地下水系統結構分析的主要內容為地下水系統的組成要素、各要素之間的關系以及地下水系統的層次性和整體性分析。分析方法是依據水文地質調查、勘探、試驗、觀測所取得的資料，綜合運用水力學、水化學和同位素、水溫度學方法系統分析，分析的結果是建立地下水系統的概念模型，目的是為地下水系統的模型化和最優化提供可靠的水文地質模型基礎。
地下水系統最基礎的組成要素為滲透水流、含水層、弱透水層、隔水層和邊界。這些基本要素的空間分布和組合形式及其相互間的水力聯系構成最低層次的地下水系統。如潛水含水層系統、承壓含水層系統和越流含水層系統。低層次的地下水系統相互配置又可組成高一層次的地下水系統，如局部地下水系統、過渡帶地下水流系統和區域地下水流系統等。滲透水流與含水層之間的關系表現在地下水的運動規律和水文地質參數。如多孔介質中地下水的層流運動服從達西定律、溶質運移服從水動力彌散規律、溫度變化服從熱傳導定律等。導水系數和貯水系數(或給水度)反映了含水層系統在水力方面的兩個主要功能:傳輸作用和調蓄作用。邊界包括側向邊界和垂向邊界，它決定了地下水系統與環境相互聯系的形式，也決定了地下水系統天然補給與排泄的方式。實際的地下水系統非常復雜，我們所獲得的有關地下水系統的信息有限，需要對所獲得的資料綜合應用各種方法進行分析和判斷，建立地下水系統概念模型。
三、地下水流動系統分析
水文系統分析從整體上研究區域水循環，主要由輸入系統分析，區域地下水系統分析和輸出系統分析3部分組成。輸入系統分析主要包括降水、外區流入或本區自產的地表水、外區流入的地下徑流(包括淡水及鹹水)等要素分析;地下水系統分析主要包括包氣帶、淺層水系統、中層水系統、深層水系統以及極深層水系統之間地下水循環特徵，以及水動力場、水化學場演變分析;輸出系統主要包括天然排出的地表水系統和通過人工抽吸排水的地表水系統分析。
地下水流動系統分析是區域地下水系統分析中一個關鍵環節 。地下水流動系統理論以勢場和介質場的分析為基礎，將滲流場、水化學場與溫度場等本來似乎互不關聯的地下水各方面的表現聯系在一起，納入一個地下水空間與時間連續演變的有序結構中，形成一個統一的整體。地下水流動系統分析主要在水文地質調查、試驗、觀測所取得的資料的基礎上，通過綜合運用水力學、水化學和同位素等方法進行系統分析，研究地下水循環特徵以及水動力場、水化學場、水溫度場特徵，查明地下水的循環模式和地下水流的運動狀態。地下水流動系統分析的結果是建立地下水流動系統的概念模型和數值模型。和地下水系統結構分析的目的一樣，地下水流動系統分析的最終目的也是為地下水系統的模型化和最優化提供可靠的水文地質模型基礎。
四、地下水系統模型化
模型化是通過模型來表現地下水系統特徵及狀態性質。目前常用的地下水系統的模型有概念模型、物理模型和數學模型三大類，如表1-2-2所示。概念模型主要是對地下水系統中含水層系統的空間結構和流動系統的補排特徵、邊界條件進行概化，它是實行地下水系統模型化的第一步，一般以圖表形式表達;物理模型是根據地下水系統的實際情況(原型)，按比例縮小而製成的模型，如以砂制模型表示含水層，以水或其他液體作為它的流體，對地下水系統進行模擬;地下水系統數學模型的建立是定量研究地下水運動規律的關鍵，數學模型是用一組地下水的連續方程和水流方程，從功能上模擬地下水運動，並顯示地下水動態實際數量及數量的時空關系。數學模型中的基本要素是變數、參量、常量以及它們之間的關系。在上述地下水模型中，隨著計算技術進步和計算機的推廣應用，數學模型是應用日益廣泛的一種地下水系統模型。
表1-2-2 地下水系統模型分類
(據周仰效，1987)
地下水系統模型化的過程稱為系統識別。它是通過觀測系統的輸入-輸出過程以確定系統的數學模型。根據事先對系統的了解程度，系統識別問題可分為如下兩類:完全識別問題———「黑箱法」，部分識別問題———「灰箱法」。當對地下水系統的結構不了解時，不能根據物理定律建立描述地下水系統的數學模型，只能夠觀測到系統的輸入-輸出過程時，則可用「黑箱法」;從信息的角度把地下水系統對輸入的響應產生輸出的過程看作信息傳遞的過程，通過對信息的加工處理宏觀地研究地下水系統的總體行為和功能。當對地下水系統的結構有足夠的了解，能夠根據能量和質量守恆原理推導出描述地下水系統的數學模型，但要確定模型中的一組未知參數，模型化問題變為參數識別問題，可採用部分識別問題的「灰箱法」。
五、地下水系統最優化
地下水系統的最優化是在地下水系統模型化的基礎上通過建立地下水系統的管理模型來實現的。地下水系統管理模型由目標函數和約束條件兩部分組成。目標函數表達了地下資源管理所要達到的目的，由決策變數的函數表示。約束條件規定了決策變數的取值范圍。地下水系統管理模型的約束條件包括地下水流狀態方程約束和環境約束(自然環境、技術經濟和社會環境)。地下水流狀態方程規定了地下水開采量(人工補給量)與地下水位(或降深)之間的關系，以保證對水位約束能對選擇最優開采方案時起約束作用。地下水系統的狀態方程可以是地下水均衡方程、地下水井流公式、用數值法離散偏微分方程形成的線性代數方程(嵌套法)，以及降深與開采量之間的卷積方程的離散形式(響應矩陣法)。地下水系統的最優化即是在給定的約束條件下尋求一組最優開采方案，以使目標函數達到最優值。
六、地下水系統評價
地下水系統評價包括地下水系統的資源評價和地下水系統的合理開發利用評價。地下水系統的資源評價主要在環境分析、結構分析和模型化的基礎上，獲得地下水系統的天然資源量、開采資源量、其時空變化以及成因，獲得地下水系統的水質質量及其演化以及成因;目的是闡明地下水系統資源的來源、形成、分布、數量和質量。地下水系統的合理開發利用評價主要在地下水系統的資源評價的基礎上，著重依據地下水系統的生態功能、環境功能和社會經濟功能，運用系統工程方法，建立地下水系統的開發利用行為與生態、環境、社會經濟之間的定量關系，確定地下水系統開發利用的目標函數和約束條件，進而進行若干開發利用方案的優化，得到最優可行的地下水系統開發利用方案。
② 研究方法
地下水系統演化:即在自然條件與人類活動影響疊加狀態下地下水動力場及地下水化學場的演化。本書主要研究內容是地下水系統演化和地下水水環境保護。因此，本書綜合採用水文地質、水文地球化學、環境地質學、數學等研究方法。以演化的觀點為指導，動態地研究地下水系統的變化特徵;從整體的觀點出發，研究地下水系統中地下水動力場、化學場的相互關系;以環境的觀點為依託，系統地研究地下水主要超標因子的來源與形成機理，並進行地下水系統的脆弱性分區，為地下水環境的改善和保護提供可靠的信息和科學的依據。具體方法如下:
圖1.1 研究技術路線框圖
1)用MapGIS和SUFER8.0刻畫了研究區不同時期地下水流場、地下水位降落漏斗、地下水水化學場，以及主要因子的動態變化和空間分布特點，闡明了區域地下水系統的演化。
2)用水文地球化學模擬軟體PHREEQC對地下水Fe離子升高的機理進行了探討。
3)用DRASTIC模型和GIS平台的空間分析功能對研究區進行地下水系統內在脆弱性分區，為保護水資源提供理論依據。
首先，在查閱國內外大量專業文獻，了解本領域研究現狀的基礎上，根據存在的環境水文地質問題，結合目前環境水文地質研究特點和發展方向，緊緊圍繞地下水系統演化和地下水環境保護兩條主線，充分收集資料，然後進行環境水文地質條件綜合分析;最後在分析研究地下水動力場、地下水化學場演化規律及其影響因素的基礎上，充分分析影響地下水水質的因素，探討了總硬度升高、Fe離子含量升高的機理，並對研究區進行了地下水脆弱性分區。為保護水環境以及改善水質提供理論依據。研究方法與研究思路見圖1.1。
③ 水質測試技術方法的現狀
目前，國內外的實驗測試手段，從分析原理劃分，大致可分為兩大類：即化學分析法和物理分析法（或物理化學分析法，也可叫儀器分析法）。這兩類分析方法之間並不是相互孤立和對立的，例如在運用儀器分析時，在進行分析測量之前，試樣往往必須經過一系列預處理工作，這就必須採用化學方法，同時儀器的校準也常常必須藉助化學分析來核對。在實際分析工作中，應根據具體情況和要求，綜合考慮儀器分析和化學分析的特點，揚長避短，選用適當的分析方法。這就要求分析化學工作者必須同時掌握好這兩類分析方法。
從水和污水的檢測項目來看，主要包括：感官指標，一般性質，常量組份，微量元素，有毒元素，污染組份，微生物，放射性，氣體成份，同位素等，共約90～100項指標，近200個檢驗方法。除經典的化學分析方法外，還包括了許多近年來發展的新技術，如原子吸收光譜法、極譜法、原子熒光法、離子色譜法、感耦等離子體光譜法、質譜法、能譜法以及痕量元素的多種分離富集技術等。
從掌握的分析測試技術方法來看，國內外基本大同小異，國內測試質量和某些先進國家相比，測試數據有較好的可比性，但國內目前存在的主要問題是受經濟條件的制約，儀器普遍陳舊，設備簡陋；人員的技術素質、知識更新得不到較好的提高，這樣就使得國內的測試技術能力仍然保持在70～80年代的水平。當然由於部門和經濟條件的差異，有些單位的儀器設備條件也有比較先進的，但人員技術素質也存在不相適當的狀況。現就各項分析技術的現狀介紹如下：
一、化學分析法
化學分析是最早使用的和長期以來廣泛應用的分析方法，故又有「經典分析法」之稱。化學分析是以化學原理和化學反應為基礎建立起來的分析方法，此方法以化學反應如酸鹼反應、絡合反應、沉澱反應和氧化還原反應等為基礎建立起來的，用於成份的定性和定量分析，它是分析化學的基礎，目前仍是國內外分析工作者通用的分析手段。
在現今水質分析中應用最廣的是比色法和容量法。這些方法能夠普及和採用的主要優勢是，只要有化學試劑和玻璃器皿即可進行，不需要太多昂貴的儀器，因此，往往是許多中、小型實驗室採用的主要手段。
比色法對微量物質的測量有很大的優越性，此法的操作步驟一般比較簡單、快速、靈敏度也較高。比色方法有三種：一種是目視比色法，這種方法所要求的設備和技術條件簡單，對低色度溶液的辨認比儀器測定更加靈敏，可以分辨測定液中混濁物的干擾。第二種為分光光度法，第三種為光電比色法。這兩種均需儀器，在正常情況下，用儀器比色比目視法准確，重復性好，但在溶液混濁時，儀器無法辨認容易出現假象，這種方法還容易受儀器性能的影響，由於需要儀器設備和電源供應，所以不宜在野外使用。
分光光度計能將光線分為較狹窄的波段，所以測定效果比光電比色計的好。但前者價格比較貴，在一般測定中，光電比色計也能得到滿意的結果。
所以三種比色法各有優缺點，可以根據具體條件加以選用。
容量法操作起來也比較簡單，對某些項目也能得到較准確的結果，但是也容易受指示劑，操作的熟練程度和標准溶液濃度等條件變化的制約，使准確度和靈敏度受到影響。
二、物理分析法（儀器分析法）
物理分析法，也可叫物理化學分析法或叫儀器分析法。這種分析方法是以物質的物理、物理化學性質（光譜及電化學性質）為基礎並使用特殊儀器進行分析的測試方法。
儀器分析是20世紀初發展起來的一類分析方法，又有近代分析法之稱，它具有靈敏、准確、快速、易於實現自動化和連續測定等優點。
目前在水、工、環測試中主要應用以下各類方法：
1.原子吸收光譜分析法
原子吸收光譜分析法又稱原子吸收分光光度分析法，簡稱原子吸收法。原子吸收法是一種很好的定量分析方法。目前在國內各大、中實驗室應用比較普遍。它具有靈敏度高、准確度高、選擇性好等優點，方法簡便，分析速度快，如果採用自動化的儀器，每小時可分析100個以上的試樣。
另外，用途廣泛，在測定含量范圍方面，既能用於微量（mg/l）和超微量（μg/l）的分析，又能用於基體組分含量的測定；在測定元素種類方面，約能直接測定70種元素，採用間接方法還可測定鹵素、硫、氮等非金屬元素，測試的種類幾乎可以復蓋元素周期表中70%的元素。
原子吸收法也存在一些缺點和不足：
（1）各元素的分析條件不相同，特別是使用的光源燈不同，不利於同時進行多種元素的測定。
（2）對於成分復雜的樣品，干擾仍然比較嚴重。
（3）對某些高溫元素如稀土元素釷、鋯、鉿、鈮、鉭、鎢、鈾、硼等的測定靈敏度較低。
（4）儀器比較復雜和價格較貴，不利於普及，目前國產儀器性能還不太過關。但價格比較便宜，一般比較容易普及。好的原子吸收儀是美國PE公司產品和日立Z-5000型，但是價格較貴，在現有條件下使許多實驗室望塵莫及。
2.發射光譜分析法
發射光譜分析法，它包括三個最基本的過程：首先對被測物質提供發射光譜的條件，既依靠外加能源使之原子化和被激發；然後將激發態原子所發出的復合光分解為單色光形成光譜；最後對光譜進行檢測。發射光譜分析的方法有五種，即①看譜分析法；②攝譜分析法；③光電直讀光譜法；④火焰光度法；⑤感耦等離子體原子發射光譜法。
在上述五種發射光譜分析方法中，前三種方法本部門採用較少，這里不再贅述。在水、工、環系統主要應用的是火焰光度法和感耦等離子體原子發射光譜法。
火焰光度法的主要特點是以火焰為光源，將試樣在火焰中原子化並激發後，再對發射光進行分光和檢測，其測量方法是用光電轉換元件將光信號轉變為電信號而測量。這種方法由於僅使用火焰光源，提供的能量較低，故能分析的元素比較少，通常測定的對象是鹼金屬和部分鹼土金屬。一般測定水中K、Na、Ca、Sr等元素時，應用比較方便。
感耦等離子體原子發射光譜法是基於原子發射光譜原理的基礎上，改進了光源條件，即在光源上引入了電感耦合等離子炬。電感耦合等離子體自60年代中期研製成功以來，與原子發射光譜相結合，以它優越的激發性能，良好的精密度，極低的檢出限以及多元素同時快速測定等優點，已逢勃發展為無機成分分析的主要手段，已廣泛應用於多種行業的科技領域。90年代初北京地質儀器廠在我國首次開發研製成功了WL-100系列單道掃描等離子體光亮計，它的主要技術指標基本達到了國內外同類儀器水平，第一台樣機就在國土資源部礦泉水檢測中心，已在日常使用中。
當然，國產儀器也有它一定的不足之處，就是電學部分還不太過關，耗氣量大，少量樣品測定時成本較高，適於批量生產。
3.原子熒光光譜法
能夠產生熒光的物質可以是分子，也可以是原子。一般所說的熒光分析是指基於分子吸收的熒光現象，基於原子吸收而產生熒光的現象為原子熒光。原子熒光光譜法是60年代建立起來的，是近年來發展很快的一種微量分析方法。它是由基態原子吸收輻射被激發，然後去活化而發射出的熒光。其特點是靈敏度高（一般情況比原子吸收光譜法高），選擇性好和用途廣泛，特別是對環保監測尤為有用，我們這里主要用來測定汞、砷、硒等成分，使用起來也很方便。
4.電化學分析法
電化學分析是利用物質的電化學性質來測定物質組成的分析方法。電化學分析的主要內容包括：電導分析、電位法、電解法、庫侖法、極譜法五種方法。在這些方法中我們目前通常採用以下幾種方法：
（1）電導分析。本方法是應用兩個相同的惰性電極，插入被分析溶液，在此電極上施加交流電壓，測定其間的電導（電阻的倒數）。電導分析法最先應用於測定電解質溶液的溶度積，解離度和其它一些特性。由於溶液的導電性質取決於溶液中所有共存離子的導電性質的總和，所以這種分析方法不具專屬性。對於復雜物質中各組份的分別測定受到限制。但電導法確屬一種簡便而且十分靈敏的分析方法，至今仍保留著在某些方面的應用，例如對水質純度的檢驗和用做氣相色譜的鑒定器等方面。
容量分析中，使用電導指示滴定終點的方法叫做「電導滴定法」。電導滴定法的准確度較高，並且能用於較簡單混合物中各分量的測定，這種分析方法在實現容量分析的自動控制方面，有較好的用途。
（2）電位法。電極電位與溶液中電活性物質的活度有關，測量電極電位，並應用奈恩斯特方程計算被測物質的含量（如各種離子選擇性電極的直接測定），或以電位作為容量分析的終點指示（稱為電位滴定）。
電位分析所用到的各種電極，從用途上可以分為指示電極和參比電極。如氫電極、甘汞電極、銀-氧化銀電極常用做參比電極，還有些離子選擇電極，如K＋、Na＋、Ag＋、Ca2＋、Pb2＋、F2-、Cd2＋、Br-、I-、Cn-、S2-、SCN-等離子都有選擇電極出售，這些電極使用起來比較方便，特別是在野外或條件較差的小型實驗室，用這些電極也可以解決許多離子成分的測定問題，還有PH值和EH值的測定更是所有檢測水的方法中所普遍採用。
以指示劑變色判定容量分析的滴定終點，雖然方法簡便易行，但也有一定的限制，對於不同化學反應採用不同指示劑，有時沒有適合的指示劑可供應用；對於有色，混濁或具有熒光的溶液無法進行分析。電位滴定法可以彌補上述缺限，而且還可用於混合溶液中，進行連續滴鑒。使用電位突躍檢測滴鑒終點，易於實現自動滴定。
（3）極譜分析法。極譜法是一種特殊的電解分析法，它的操作過程是在特定條件下進行電解的過程。這種方法發展很快，儀器設備便宜，容易推廣，因此應用普遍，其主要特點如下：
第一，靈敏度高。經典極譜法一般可測量10-5mol/L的溶液，近代極譜法甚至可測量低至10-11mol/L的溶液。這對於痕量或超痕量元素測定有很重要的意義。
第二，准確度高。極譜的相對誤差一般為1%～5%，這對於痕量分析方法來說，准確度是相當高的。同時極譜法的重現性很好，用同一溶液可以反復進行多次測定，也有利於得到准確結果。
第三，應用范圍廣。極譜法的應用范圍十分廣泛，就測定的元素而言，原則上幾乎所有的元素都能夠用極譜法直接地或間接地進行測鑒，在水質分析中如Fe、Ae、Ca、Pb、En、Cd、Cr、Co、Ni、Mo、Se、V、W等元素都可以採用極譜法進行測鑒。
第四，分析速度快，容易實現自動化。極譜法的測定工作，一般可在數分鍾內完成。目前已經有自動化和微機化的極譜儀了，從儀器的調整、分析、直到最後的結果計算和顯示（或記錄）全部由微機控制，這樣不但加快了分析速度，提高了分析的准確度，而且使用十分方便。
第五，極譜法的主要缺點是需要使用具有揮發性的有毒物質汞，在使用汞時必須注意汞的回收和保存。
5.色譜法
色譜法實質上是一種物理化學分離方法：即利用不同物質在兩相（固定相和流動相）中具有不同的分配系數，當兩相作相對運動時，這些物質在二相中反復多次分配，從而使各物質得到完全的分離。當這種分離技術應用於分析化學領域就是色譜分析。
現代的色譜法，比之早期己向前大大地發展了，它已成為分支很多，性能優越，用途廣泛的一類重要的儀器分析方法。我們通常應用的是氣相色譜，液相色譜和離子色譜法。
目前，氣相色譜法主要應用於石油、化工、醫葯等工業生產部門從事氣體分析及有機化合物的分析；隨著環保事業的發展，氣相色譜法在大氣污染分析和水質分析中也正在發揮重要的作用。在環境地質研究中，我們主要應用氣相色譜法測試水中的污染和有毒有害成分如：三氯甲烷、四氯化碳、有機磷（敵敵畏、樂果、甲拌磷、甲基對硫磷、對硫磷等）、有機氯（如六六六、滴滴涕）。分析上述項目時常用的檢測器是氫焰離子檢測器和電子捕獲檢測器。
高壓液相色譜分析是在液體流動相色譜分離技術基礎上發展起來的。在氣相色譜的基礎上，色譜理論得到了發展，同時出現了新的高效填充劑，發展了適合於液相色譜用的檢測器和高壓泵，使液相色譜技術有了新的突破，分析速度和分離效率大大提高，為了與經典液相色譜區別，這種新型液相色譜稱為高壓液相色譜。
液相色譜可以分析的項目很多，大部分都是高分子有機化合物，我們這里只開發了水中致癌物質苯並[a]芘在高壓液相色譜上的分析方法。
離子色譜主要用於分析在溶液中能離解成正負離子的試樣。這種儀器從理論上講能測的離子成分很多，檢測時需要的試樣量也很小，但由於色譜柱內的填料為離子交換樹脂，而且受樹脂再生條件的影響，操作起來穩定性不好，也帶來許多麻煩，一般不太受操作者歡迎。
6.同位素的測試
同位素水文地質學作為水文地質的一個新的分支，它的主要任務是研究地下水中同位素的組成、分布規律以及在各種自然物理化學過程中的分餾作用，並應用這些基本理論解決各種水文地質課題，如測定地下水的年齡、研究地下水的運移和水文地質過程的機理、查明地下水化學組份的來源、探討地下水的成因等。隨著同位素水文地質發展的需要，同位素測試技術有了很大的改進，測定精度也大大提高，現在能測的同位素有氚（3H）、碳-14（14C）、氧-18（15O）、氘（D）、硫-34（34S）和碳-13（13C），都有較詳細的樣品制備辦法，測試技術主要採用了質譜分析法和液體閃爍計數法。
質譜分析是利用電磁學原理使離子在磁場的作用下，按照質荷比（M/e）進行分離，從而測定物質質量與含量的方法。目前世界上有幾十種質譜儀，有的用來分析固體和不容易揮發的液體樣品，有的用來分析氣體和容易揮發的液體。質譜分析法不僅具有較高的絕對靈敏度，而且具有較高的相對靈敏度和測量精度。改變質譜儀的電磁參數，可以在短時間內分析多種組份，並且可以連續進樣、連續分析，實現生產流程自動監制。但是與一般分析儀器相比，質譜儀結構復雜，價格昂貴、操作維護麻煩，所以不易推廣和應用。
液體閃爍計數法也是測量放射性的一種主要方法，在弱β射線測量方面，例如3H（氚）和14C的測量，因靈敏度高，測量迅速、操作方便等優點，目前這種方法也一直被應用著。
④ 如何做水質情況分析
你可以在中國水質網上找一找你所需要的答案，上面很全面，希望對你有所幫助。
http://www.water800.com/jspx/jspx.htm
要分析結果真實可靠，首先自然需要所分析的樣品具有代表性。在分析之前，如何采樣得到具有代表性的樣品，是一個不可掉以輕心的問題。
一、如何獲得一個具有分析意義的典型樣品
獲得一個有代表性的樣品是任何分析中非常重要的一部分，在取樣過程中的過失和誤差在以後的分析中是不可能校正的。樣本的來源不同，取樣的方法也會有所不同。因為樣品量的大小(sample size)和不均勻性(inhomogeneity)的不同。有的情況下采樣可能是一個難題。
在不均勻的大環境中取樣，許多情況下不得不多次采樣。任何在特定環境、區域和時間所採的單一的樣品，雖然它們在局部有代表性，但對於整個樣本母體可能就不具有代表性。
如果我們需要對一個化工廠對大氣污染的影響作一個研究，隨著上、下風這樣的因素上的不同和采樣點三維的位置不同，取樣可能會有所偏差。如果樣本母體含有溶液和懸浮物，所采樣品可能是不均一的。被分析物也可能以不同的濃度分布在不同的兩相中。要想獲得有典型價值的樣品，多點取樣是必需的。應該根據可操作的采樣方案進行采樣，有可能的話應對這些方案根據統計學加以驗證。
在職業衛生研究中，取樣計劃通常必須既要考慮一個工人暴露在有毒化合物的瞬間高峰值(peak transient value)，也要考慮一個常規工作日中的加權平均值(weighted average)。
這兩種分析對應的采樣頻率有非常大的區別：前一種情況下需在短期中作重復的采樣(re—petitive sampling)，另一種需要作累積的采樣(accumulative sampling)。植物樣品本質上是不均勻的，並且其形式不適於直接拿去作儀器分析。對它們去作采樣可能要做烘乾、切斷、 粉碎、擠壓、混合或者篩選韻工作，以減小樣品的不均勻性和樣品的體積。對於所得到的乾燥、細碎、流動性的粉末樣品，可以重新混合制備一個均勻的二次取樣的樣品。為了使最終的分析數據可靠並且有意義，采樣過程應嚴格按照計劃認真細心地進行，有可能的話這些采樣方案應盡可能通過統計學的驗證。這些采樣方案應該包括在向管理和審批部門(比如葯監局)呈交的申報材料中，或者作為符合上述部門各項規定建立起來的草案的一部分。
如果發生了樣品的污染、對樣品進行粗枝大葉的採集和處理，以及樣品在儲存過程中發生變化等問題時，和分析過程中出錯一樣，所得的分析結果也都不可能反映真實的情況。在微量分析的水平，幾乎被分析物接觸的任何錶面都可能變成污染源。從采樣到分析樣品的時間里，樣品發生遇光分解(photo—decomposition)、吸附(adsorption)、揮發損失(vaporization loss)、受熱分解(thermal decomposition)、被細菌侵蝕(microbial action)、發生化學反應等等都可能使最終的分析結果無效。留作以後分析用的樣品應該避光，盛放在玻璃容器中在低溫下保存，來盡可能地抑制發生以上所述的變化，也可能要求採用加入防腐劑、抗氧化劑和調節樣品的pH值等方法。組織和食物樣品在浸泡時可能會釋放酶，導致所儲存樣品的化學組成發生變化。因此這些樣品最好是整個放在液氮中冷凍儲存，在分析前再對樣品解凍後，再作處理、測定。樣品中被分析物和基質的特性都影響分析者所應採取的措施，以保持到分析的時候為止樣品的真實完整。
⑤ 水質分析方法和指標有哪些
1、色度:飲用水的色度如大於15度時多數人即可察覺，大於30度時人感到厭惡。標准中規定飲用水的色度不應超過15度。
2、渾濁度:為水樣光學性質的一種表達語，用以表示水的清澈和渾濁的程度，是衡量水質良好程度的最重要指標之一，也是考核水處理設備凈化效率和評價水處理技術狀態的重要依據。渾濁度的降低就意味著水體中的有機物、細菌、病毒等微生物含量減少，這不僅可提高消毒殺菌效果，又利於降低鹵化有機物的生成量。
3、臭和味:水臭的產生主要是有機物的存在，可能是生物活性增加的表現或工業污染所致。公共供水正常臭味的改變可能是原水水質改變或水處理不充分的信號。
4、余氯:余氯是指水經加氯消毒，接觸一定時間後，余留在水中的氯量。在水中具有持續的殺菌能力可防止供水管道的自身污染，保證供水水質。
5、化學需氧量:是指化學氧化劑氧化水中有機污染物時所需氧量。化學耗氧量越高，表示水中有機污染物越多。水中有機污染物主要來源於生活污水或工業廢水的排放、動植物腐爛分解後流入水體產生的。
6、細菌總數:水中含有的細菌，來源於空氣、土壤、污水、垃圾和動植物的屍體，水中細菌的種類是多種多樣的，其包括病原菌。我國規定飲用水的標准為1ml水中的細菌總數不超過100個。
7、總大腸菌群:是一個糞便污染的指標菌，從中檢出的情況可以表示水中有否糞便污染及其污染程度。在水的凈化過程中，通過消毒處理後，總大腸菌群指數如能達到飲用水標準的要求，說明其他病原體原菌也基本被殺滅。標準是在檢測中不超過3個/L。
8、耐熱大腸菌群:它比大腸菌群更貼切地反應食品受人和動物糞便污染的程度，也是水體糞便污染的指示菌。 9、大腸埃希氏菌:大腸細菌(E. coli)為埃希氏菌屬(Escherichia)代表菌。一般多不致病，為人和動物腸道中的常居菌，在一定條件下可引起腸道外感染。某些血清型菌株的致病性強，引起腹瀉，統稱病致病大腸桿菌。腸道桿菌是一群生物學性狀相似的G-桿菌，多寄居於人和動物的腸道中。埃希菌屬(Escherichia)是其中一類， 包括多種細菌，臨床上以大腸埃希菌最為常見。大腸埃希菌(E.coli)通稱大腸桿菌，是所有哺乳動物大腸中的正常寄生菌，一方面能合成維生素B及K供機體吸收利用。另一方面能抑制腐敗菌及病原菌和真菌的過度增殖。但當它們離開腸道的寄生部位，進入到機體其他部位時，能引起感染發病。有些菌型有致病性，引起腸道或尿路感染性疾患。簡而言之，大腸埃希菌=大腸桿菌
折疊檢測標准
感官性狀和一般化學指標
色度不超過15度，並不得呈現其他異色
渾濁度度 不超過3度，特殊情況不超過5度
嗅和味 不得有異臭、異味
肉眼可見物 不得含有
PH 6.5-8.5
總硬度以CzCO3,計mg/L 450
鐵Femg/L 0.3
錳Mnmg/L 0.1
銅Cumg/L 1.0
鋅Znmg/L 1.0
揮發性酚類以苯酚計mg/L 0.002
硫酸鹽mg/L 250
氯化物mg/L 250
溶解性總固體mg/L 1000
毒理學指標
氟化物mg/L 1.0
氰化物mg/L 0.05
砷Asmg/L 0.05
硒Semg/L 0.01
汞Hgmg/L 0.001
鎘Cdmg/L 0.01
鉻六價Cr6+mg/L 0.05
鉛Pbmg/L 0.05
銀 0.05
硝酸鹽以N計mg/L 20
氯仿μg/L 60
四氯化碳μg/L 3
苯並(a)芘μg/L 0.01
滴滴滴μg/L >1.0
六六六μg/L >5.0
細菌學指標
菌落總數cfu/mL 100
總大腸菌群(MPN/100mL) 3
游離余氯 在與水接觸30min後應不低於0.3mg/L。
集中式給水除出廠水應符合上述要求外，管網末梢水不應低於0.05mg/L
放射性指標 總σ放射性Bq/L 0.1
總β放射性Bq/L 1.0
檢驗項目在一般情況下，細菌學指標和感官性狀指標列為必檢項目，其他指標可根據當地水質情況和需要選定。對水源水、出廠水和部分有代表性的管網末梢水，每月進行一次全分析。
⑥ 怎麼檢驗水質
溶解氧
---溶解在水中的分子態氧稱為溶解氧。（碘量法）
一、 原理：水樣中加入硫酸錳和鹼性碘化鉀，水中溶解氧將低價錳氧化成高價錳，生成四價錳的氫氧化物棕色沉澱。加酸後，氫氧化物沉澱溶解並與碘離子反應而釋出遊離碘。以澱粉作指示劑，用硫代硫酸鈉滴定釋出碘，可計算溶解氧的含量。（20。C壓力為101.3kPa時飽和溶解氧為9.07）
Mn2+ + 2OH- = Mn(OH)2(白色沉澱)
Mn(OH)2 + 1/2O2 = MnO (OH)2（棕色沉澱）
MnO (OH)2 + 2I- + 4H+ = Mn2+ + I2 + 3H2O
I2 + 2S2O32- = 2I- + S4O62-
二、 測定步驟
1、 溶解氧的固定：用吸管插入溶解氧瓶的液面下，加入1ml硫酸錳溶液、2ml鹼性碘化鉀溶液，蓋好瓶塞，顛倒混合數次，靜置。待棕色沉澱物降至瓶內一半時，再顛倒混合一次，待沉澱物下降到瓶底。一般在取樣現場固定。
2、 析出碘：輕輕打開瓶塞，立即用吸管插入液面下加入2ml濃硫酸。小心蓋好瓶塞，顛倒混合搖勻，至沉澱物全部溶解為止，放置暗處5min。
3、 滴定：吸取100.0ml上述溶液於250ml錐形瓶中,用硫代硫酸鈉溶液滴定至溶液呈淡黃色,加入1ml澱粉溶液,繼續滴定至藍色剛好退去為止，記錄硫代硫酸鈉溶液用量。
4、 計算： DO(2，mg/L）=M×V×8×1000/100
M—硫代硫酸鈉溶液濃度(mol/L) ；滴定時消耗硫代硫酸鈉溶液的體積ml；
⑦ 水文學常用研究方法
B 水文學常用的分析方法可歸納為：成因分析法、數理統計法、地理綜合法。
⑧ 引起水化學變質的研究方法順序
對一個特定的盆地含水系統經歷淋濾作用水文地質期發生後生破壞作用的程度，應細化引起其水化學變質的各類影響因子及其定性和定量的資料，模擬重溯研究層在開型水文地質構造系統水化學變質的研究方法按下列五個方面順序展開。
(1)以構造幕面為研究時期，揭露盆內(含盆外周邊)沉積間斷不整合面上研究層的分布狀態，確定研究層的分布位置和范圍，研究層的區域傾斜、拗陷與隆起或凹陷與凸起的空間分布和關聯情況，以及斷裂的性質、走向、分布位置，劃分地貌類型(或地勢起伏的變化態勢)，碳酸鹽岩層的厚度和岩溶孔、洞的分布位置和深度，砂泥岩層的厚度和裂隙、裂縫的發育狀況。可通過鑽井地質錄井資料的匯集，整合繪制諸如古地質圖、古構造圖、古地理圖(或地貌圖或地勢圖)，古岩溶圖、古水文地質圖(綜合性或單元素的流動場等)。根據研究區資料的實際情況不必求全，不拘一格的繪制平面圖或剖面圖。從不同側面或角度較詳細地反映研究層地下水在淋濾作用水文地質期的補給區、徑流區和排泄區的空間分布特徵及其形成分布條件，從宏觀上建立水文地質概念模型。
(2)根據研究層岩性岩相為主恢復的海相或陸相同生沉積水化學的基本特徵和鹽度，抑或根據繪制的研究層鹽類物質成分恢復的同生沉積水化學和鹽度，抑或根據在高壓擠壓條件下，將與岩石同時形成的包含在岩石孔隙中呈結合狀態的結合水壓擠出來的岩石溶液，在地史過程中基本上可保持初始沉積水化學性狀，但該法需進行大量的實驗和測試才能建立區域性同生沉積水化學的分布狀況，因此應與上述方法結合使用和對比驗證。繪制沉積層同生沉積水化學、鹽度分布圖，與該研究層經淋濾作用形成的水化學和鹽度進行對比。
(3)為了追蹤和揭示裸露地表的研究層在淋濾作用水文地質期水化學的變質作用受控於諸多影響因素，但其中最直接、快速、決定性的影響因素是滲入水的入滲補給量和水交替強度。鑒於滲流場與化學場是地下水形成過程中不可分割、互為關聯的兩個側面，而其他影響因素引起水化學的變化處於從屬地位，因被水動力作用效應淡化了。
(4)重溯研究層在研究時期滲入水的入滲補給量和水交替強度，根據確定的下列計算公式計算。
研究層在研究時期入滲補給量計算公式是:
盆地深層水形成演化與油氣運聚的模擬重溯
研究層在研究時期入滲水交替強度計算公式是:
盆地深層水形成演化與油氣運聚的模擬重溯
上列計算公式中的符號含義和計算參數值的恢復見第四章P.49－50。
計算結果獲得滲入水入滲補給量和滲入式水交替強度，進而推斷滲入水水化學成分和鹽度的分布特徵。
(5)將研究層滲入水化學成分和鹽度與同生沉積水化學的對比，提出在不同氣候類型條件下不同岩相、不同岩性組合沉積層水化學演變成為滲入成因水及其變質作用的強度。
⑨ 怎樣選擇水質監測分析方法水質監測中常用的水質分析方法有哪些
樓主，您好。 正確選擇監測分析方法，是獲得准確結果的關鍵因素之一。選擇分析方法應遵循的原則是：靈敏度能滿足定量要求；方法成熟、准確；操作簡便，易於普及；抗干擾能力好。我國對各類水體中不同污染物質的分析方法主要有以下三個層次，它們相互補充，構成完整的監測分析方法體系。
(1)國家標准分析方法我國已編制60多項包括采樣在內的標准分析方法，這些方法比較經典、准確度較高，是環境污染糾紛法定的仲裁方法，也是用於評價其他分析方法的基準方法。
(2)統一分析方法有些項目的監測方法尚不夠成熟，沒有形成國家標准，但經過研究可以作為統一方法予以推廣，在使用中積累經驗，不斷完善，為上升為國家標准方法創造條件。
(3)等效方法 與前兩類方法的靈敏度、准確度具有可比性的分析方法。等效方法必須經過方法驗證和對比實驗，證明其與標准方法或統一方法是等效時才能使用。 詳情請參考國家標准物質網www.rmhot.com按照監測方法所依據的原理，水質監測常用的方法有化學法、電化學法、原子吸收分光光度法、離子色譜法、氣相色譜法、等離子體發射光譜(ICP—AEs)法等。其中，化學法(包括重量法、容量滴定法和分光光度法)目前在國內外水質常規監測中被普遍採用。
⑩ 水質變化研究包括哪些內容
什麼水質？環境水質還是飲用水質還是其他什麼污水處理的水質？這個都不確定，如何研究？？